درس لماذا يكون لون السماء أزرق في مادة العلوم

درس لماذا يكون لون السماء أزرق في مادة العلوم

درس لماذا يكون لون السماء أزرق في مادة العلوم



في يوم صافي ومشمس تبدو السماء
زرقاء، أما في المساء يتحول لون
السماء إلى اللون الاحمر ، الوردي و
البرتقالي، لماذا هي السماء زرقاء ؟


وما يجعل الغروب احمر اللون ؟، و للإجابة
على هذه الأسئلة علينا تعلم المزيد عن
الضوء والغلاف الجوي. 1. الغلاف الجوي :
هو عبارة عن خليط من ذرات الغاز ومواد


أخرى تحيط بالأرض ، غالبيتها تتكون من
غاز النتروجين ( 788%) و الأوكسجين (21%) .
كما يتواجد أيضاً غاز الأرجون و الماء ، و
هنالك أيضاً كميات قليلة من الغازات الأخرى


و أجزاء صلبة مثل الغبار و الرماد و حبوب
اللقاح و بعض الأملاح من المحيطات . إن
تركيبة الغلاف الجوي تختلف بناءاً على موقعك
أو الطقس و أمور عديدة أخرى . وقد تكون


هنالك كميات أكثر من الماء في الهواء بعد
عاصفة ماطرة أو بالقرب من المحيطات . كما
أن البراكين قد تبعث كميات أكبر من الغبار
في الغلاف الجوي، و التلوث قد يضيف المزيد


من الغازات والغبار ، وتزداد كثافة الغلاف
الجوي كلما ارتفعت إلى الأعلى . ولا يوجد
خط فاصل بين الغلاف الجوي والفضاء و تكون
الكثافة متدرجة. 2. الأمواج الضوئية :
الضوء هو نوع من الطاقة المشعة أو انه


يتنقل عبر الامواج . هنالك العديد من انواع
الطاقة الأخرى التي تنتقل بالأمواج ، مثلاً
الصوت هو عبارة عن موجات من الهواء المتذبذب
، أما الضوء فهو عبارة عن أمواج من الحقول


الكهربائية والمغناطسية المتذبذبة ، وهو جزء
صغير من نطاق أوسع من الحقول الإلكترومغناطيسية
المتذبذبة ، وهو نطاق يدعى
( الطيف الكهرومغناطيسية ) ، تنتقل موجات


الإلكترومغناطيسية عبر الفضاء بسرعة 292،792
كيلو متر في الثانية . وهذا يدعى سرعة الضوء ،
وقوة الإشعاع تعتمد على طول الموجة وترددها ،
وطول الموجة هو المسافة بين أعلى نقطة لكل موجة .


أما التردد فهو عدد الموجات التي تمر في الثانية
الواحدة ، كلما زاد طول الموجة الضوئية انخفض
معدل التردد وقلت كمية الطاقة. 3. ألوان الضوء :
الضوء المرئي هو جزء من الطيف الإلكترومغناطيسية


التي تراه العين، أشعة الشمس وضوء المصباح
يبدوان أبيضا اللون و في الواقع هما مزيج من
عدة الوان . 4. يمكن أيضاً رؤية الطيف من خلال
قوس القزح في السماء ، والألوان تندمج مع


بعضها بشكل مستمر ، وفي أحد أطراف الطيف يوجد
اللون الاحمر والبرتقالي وهذه الألوان تندرج إلى
اللون الأصفر والأخضر والأزرق و النيلي و البنفسجي،
فالألوان لديها أطوال أمواج و ترددات و


طاقات مختلفة ، واللون البنفسجي هو من أقصر
الأمواج المرئية في الطيف وهذا يعني أن لديه
أعلى تردد وطاقة ، بينما اللون الأحمر لديه
أطول موجة و أخفض تردد و طاقه. 5. الضوء في الهواء :


الضوء ينتقل في الفضاء على شكل خطوط مستقيمة
طالما ليست هناك أي معوقات ، الضوء يسير في
خطوط مستقيمة لحين اصطدامه ببعض من الغبار أو
جزيئات غازية، ما يحدث للضوء عندئذ يعتمد على


طول الموجة و حجم الأشياء التي يرتطم بها،
جزيئات الغبار و قطرات الماء أكبر بكثير من
طول موجة الضوء المرئي ، و عندما يصطدم الضوء
بهذه الجزيئات الكبيرة ينعكس في اتجاهات مختلفه ،


ألوان الضوء المختلفة جميعها تنعكس في نفس
الطريقة ، والضوء المنعكس يبدو أبيض اللون لأنه
ما زال يحتوي على جميع الألوان ، جزيئات الغاز
أصغر من طول موجة الضوء المرئي ، و عندما يرتطم


الضوء بجزيئات الغاز يعمل بشكل مختلف حيث أن
بعضاً منه يتم امتصاصه ، و بعد فتره زمنيه ينبعث
الضوء في اتجاه مختلف . واللون المنبعث هو نفس
اللون الذي تم امتصاصه ، ألوان الضوء المختلفة


بشكل متابين و جميع الألوان يتم امتصاصها ولكن
ألوان الترددات المرتفعة مثل اللون الأزرق يتم
امتصاصها بشكل أكبر من الترددات المنخفضة كاللون
الأحمر، هذه العملية تدعى ( إنتشار ريلاي ) نسبه إلى


"اللورد جون ريلاي" الفيزيائي البريطاني الذي
اكتشفها عام 1870 م . 6. لماذا السماء زرقاء :
اللون الازرق في السماء يأتي نتيجة عملية
( أنتشار ريلاي ) حين ينتقل الضوء عبر الغلاف


الجوي تعبر معظم الأمواج الطويلة ، والقليل من
الضوء الأحمر و البرتقالي والأصفر يتأثر بالقليل
من الجو . على أية حال فإن الكثير من أمواج
الضوء القصيرة يتم امتصاصها من قبل جزيئات الغاز ،


بينما يتم انعكاس الضوء الأزرق في اتجاهات مختلفة
حيث يتم انتشارها في جميع أنحاء السماء ، و أينما
نظرت قد يصلك بعض من الضوء الأزرق المنتشر و بما
أنك ترى الضوء في كل مكان تبدو السماء زرقاء ،


و كلما نظرت أقرب إلى الأفق تبدو السماء باهتة
أكثر من أجل وصول الضوء الأزرق المنتشر عليه عبور
كميات هواء أكثر . وبعضاً منه يتم انتشاره في
اتجاهات مختلفة مما يجعل كميات ضوء زرقاء أقل
تصل إليك ولون السماء بالقرب من الأفق يكون أكثر بهتةً .